JPS6198548A - ホットメルトインクを使用したインク噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインク噴射装置とその作動方法に関し、特にこ
のインク噴射装置内のインクは相変化を伴うホットメル
トインクと言うことができる場合のインク噴射装置とそ
の作動方法に関する。

〔従来技術と問題点〕

インク噴射装置に利用される相変化型インク、即ちホン
トメルトインクは室温では特性上固体である。このイン
クは熱せられると融解して噴射可能な粘稠度になる。そ
して、このホットメルトインクは本出願人の共同出願中
に開示された種々の装置から噴射させることができる。

液状態のインクを用いる場合は、インクの供給は勿論液
状態で行なう。普通には、インクはインク噴射器への送
出前にはある種の密閉容器に貯溜されている。、ホント
メルトインクを使用する場合、信頼性のある供給を行な
いかつ人の介入を最小にするためには異なったインク供
給方式を要する。

それと同時に、ホットメルトインクを過度に加熱し続け
るとインクの劣化を来たす可能性があるので、供給した
ホントメルトインク全てを常時加熱することは望ましく
ない。

インク噴射式描写ヘッドに担持された貯溜器にインクを
供給する要時融解（要求あり次第融解する）機構におい
ては、長期に亘る加熱を避は得ると共にそのような加熱
結果として起こるインクの劣化も避けられるということ
は明らかである。そのような機構に使用され得るインク
量はその描写ヘッドに搭載できるインクの量によって制
限される。

例えば、ある応用々途においては、固定又は伸止供給部
の固体状インクを要求あり次第定期的に加熱し融解され
たインクを描写ヘッドにより担持された小さな貯溜器に
供給す・るものである、そのような装置では、固体状イ
ンク供給部を長期に亘って加熱することはない。同時に
、描写へ・ソドの貯溜器は、固体状インク供給部に連結
される位置′に移動することにより、定期的に液状イン
クの補給を受けられるから描写ヘッドに担持された貯溜
器内に多量の固体☆状インクも液状インクも保持してい
る必要がない。然しなから、例えば、成るインク噴射装
置において、描写ヘッドに担荷された貯溜器への補給は
固体状インク供給部の固体状インクの加熱を待たなけれ
ばならない。言い換えると、融解されたインクは要求に
応じすぐには描写ヘッド貯溜器へ補給できない。

本発明の目的は、人によるインクの取り扱いを最小限度
にするホットメルトインク供給機構を提供することにあ
る。

本発明の他の目的は、インク噴射装置への信頼性のある
インク供給が可能なホントメルトインク供給機構を提供
することにある。

本発明の更に他の目的は、長期に亘る加熱とその結果の
インクの劣化を最小限にすることにある。

本発明の他の目的は、　　ｌ（が介入することなく多量
のインク供給をなし得るホットメルトインク供給機構を
提供することにある。

本発明の他の目的は、液状インクが用意されており、必
要に応じて利用できるホントメルトインク供給機構を提
供することにある。

〔解決手段と作用〕

これらの発明目的に鑑みて、好ましい実施例では定位置
に固体状インクを貯えるイン″り噴射装置と、少なくと
も１個のインク噴射器とそれに連結した貯溜器とを備え
た走査ヘッドとを具備している。本発明による装置は、
必要に応じ融解インクが満たされ、このインクを使い次
いで走査ヘッドの連結貯溜器を充満する中間貯溜器を具
備し、これによっていつでも融解したインクをスタンバ
イ式に供給できるように保証すると同時に、全供給量の
固体状インクを無駄に長く加熱することを避ける。

本発明によると、中間貯溜器は固体状態でインクを貯蔵
しておく手段に対し定位置に維持され、そして貯溜器を
連結具備する描写ヘッドは、その連結貯溜器にインクを
満たすために、その中間貯溜器に結合できる位置へ移動
することができる。

本発明によると、更に中間貯溜器内のインクは融解状態
に保持される。これは中間貯溜器内のインクの液位を検
知し、この検知に呼応して固体状゛のインクを加熱する
ことにより達成できる。

なお、本発明によると、更に描写ヘッドに連結した貯溜
器内のインクの液位が検知され、そしてこの検知に呼応
して連結貯溜器は中間貯溜器からの融解したインクで充
満される。好ましくは、連結貯溜器のインク充満は、走
査ヘッドの位置を検知することに呼応してもなされる。

本発明の好ましい実施例においては、中間貯溜器はそれ
自体の内部の液状インクを液状態に維持するための加熱
装置を含んでいる。好ましくは、その中間貯溜器はまた
該貯溜器からのインクで、描写ヘッドと連結した貯溜器
を充満することの制御用に液位検知手段と弁手段とを具
備する。

〔実施例〕

第１図を参照すると、インク噴射装置は矢印１２と１４
により示された走査経路に沿って動くよう配設されたイ
ンク噴射ヘッド１０を含むことが開示されている。該ヘ
ッド１０はオリフィス１６を有する一列配置されたイン
ク噴射器を提供・するインク噴射描写機構を含んでいる
。このヘッドＩＯは、該ヘッド１０の背部に位置する槽
２０を有した一体又は連結した貯溜器１８を含んでいる
。　　　　　□ 該貯溜器１８は容量が限定されている。言い換えると、
貯溜器１８は、妥当な印字速度に対して妥当な時間に亘
ってインク噴射作動ができるよう保証することのできる
量のインクを、図示されていない加熱器により加熱して
貯えることができる。

然しなからインク容量には限度がある。

ヘッド１０の該貯溜器１８ヘインクを更に供給するため
に、ヘッドｌＯは鎖線図で示された補充位置に移動する
ことができる。補充位置では、ヘッド１０はずっと大き
なインク供給器の下に位置していることになる。

本発明によると、比較的大きな供給器は中間貯溜器１０
０と連結した固体状インク供給器２２を具備している。

図示の如く固体状インク供給器２２は導電線２６と２８
により電気供給される電気加熱器２４を有している。加
熱器２４が固体状インク塊を融解させるよう通電される
と、液状に融解したインクは経路１０２を通り中間貯溜
器１００の開口部１０４に流れ込む。

中間貯溜器１００に流れ込んだ融解インクは該貯溜器１
００の底にある加熱器１０６により融解した状態に維持
される。該貯溜器１００の底近くの出口１０８は、槽２
０の、上方位置へ向かい外向きに延び、融解したインク
を核種２０へ流し込み、そしてヘッド１０の貯溜器１８
に流入させる。

中間貯溜器１００の特性は、第１図と共に第２゜゛　３
図を参照するとさらに良く理解することができる。第２
図に示されるように、貯溜器１００の底１１０は出口１
０８の方へ向かって下方に傾斜している。

出口１０８から流れ出るインクの流れを制御するために
、弁１１２が設けられている。拡大図である第３図に示
されているように、弁部材１１４を含む弁１１２は融解
インクが出口１０８を通って流出するよう開けられ得る
。流出する流れを止めるよう出口１０８を閉Ｑたい時、
弁部材１１４は第２図に示された座１１６の位置へ下動
される０図示されている様に、弁１１２は導電線１１８
と１２０とへ信号を送ることにより作動される。

第２図にも示される様に、貯溜器１００は導電線１２４
と１２６とを有する液位検知要素１２２を含んでいる。

咳液位検知器１２２は、容量検知手段や他の手段により
貯溜器１００内のインクの液位の検知が可能である。例
えば、該要素１２２は熱電対を具備することが可能であ
り、この場合の熱電対は融解したインクの液位の関数と
して変化する該要素１２２の回りの温度を検知する。

第２図はまた中間貯溜器１００の底部に位置した加熱器
として作用するｖｉ１２Ｂの特性を幾分詳しく示してい
る。該板１２８は埋め込まれた加熱要素１３０を含んで
いる０図示されてはいないが、サーモスタンドは好んで
加熱器１０６と共に使用され、融解インクの温度を一様
にするよう保証し、それによりインクの温度の関数とし
てのインク噴射器の性能の劣化や変化の可能性を最小に
する。

第１図に描いた各種機能には適当な制御を必要としよう
、これに関連して、従来の回路素子やマイクロプロセッ
サを利用してもよい、各々に対すヶ　　　　　　る各種
制御機能が第４図に図示されている。

第４図に示されている様に、固体状インク供給器あるい
はカートリッジ２２は中間貯溜器１００にインクを供給
するために適当に加熱されなければならない。第４図に
示される様に、カートリッジ加熱器制御部１３２はカー
トリッジ制御部１３４の１手段である。

また第４図に示されている様に、中間貯溜器制御部１３
６には種々の手段がある。この中間制御部１３６には、
第２図に図示されているように要素１２２により達成さ
れる中間貯溜器液位検知部１３８が含まれてむζる。該
中間液位検知部１３８に呼応してカートリッジ加熱器制
御部１３２は第１図に示されているカートリッジ″２２
内の温度を上昇させ、それにより固体状インクを加熱、
融解し、必要なインクを前記中間貯溜器１００に供給す
る。

中間貯溜器制御部１３６はまた、中間貯溜器加熱器制御
部１４２と同様中間貯溜器弁制御部１４０をも含んでい
る。以下に説明する様に、中間貯溜器弁制御部１４０は
、その描写ヘッドｌＯ内のインク液位の検知とへラド１
０の位置の検知とに呼応する。

ヘッド制御部１４４はヘッドインク液位検知部１４６と
ヘッド位置制御部１４８とヘッド加熱器制御部１５０と
の機能を有している。ヘッドｌＯ内のインクの液位があ
る一定液位に達すると、この液位は検知され、ヘッド位
置制御部１４８に呼応してヘッドＩＯを初期の位置に再
配置するであろう。該ヘッド１０がその適切な位置にく
ると、中間貯溜器弁制御部１４０は呼応し、その弁を開
はインクが第１図〜第３図に図示されている出口１０８
から流出しヘッドｌＯの槽２０へ流れ込むようにする。

第４図に図示されているヘッド加熱器制御部１５０はヘ
ッド１０内の温度のサーモスタットによる制御部を有し
、インク噴射器の適当な性能を保証すべくインク温度を
制御する。

上述のことから、固体状インク供給器２２から融解した
比較的小容量のインクは、該融解インクで中間貯溜器１
００を充満するのに使われ、続いてインク噴射ヘッドＬ
Ｏに連結した貯溜器１８を充満するのに使われることが
理解できよう、第１図に示されるように、中間貯溜器１
００は定位置あるいは静止位置に保持され、一方ヘッド
ｌＯに連結した貯溜器１８は種々の走査位置を通り、第
１図に鎖線図示された固定のインク注入位置へ移動する
。

本発明の重要な点として、中間貯溜器１００はインク噴
射器が作動している間加熱状態に維持されており、貯溜
器１８内の融解した供給インクがある一定の低液位に達
したとき、該貯溜器１８に対する融解インクの供給がで
きるよう用意しておく。

ここで、第５図を参照すると、カートリッジ２２の供給
器は容器と、ネジ３６により該容器に固定された固定部
材３４に当接したコイルばね３２とを含むように図示さ
れている。ばね３２の他端は透明か半透明の移動可能挿
入体３８に当接しており、該挿入体３８は固体状態のイ
ンク塊４０の一端に当接している。インク塊４０の他端
は、ネジ４６により固定された容器４４内に閉じ込めら
れた加熱器２４と並置された４４２を有する該加熱器容
器４４に当接している。容器４４はサーミスタ４８を含
んでいる。

加熱器２４の温度が上昇すると、板・４２に当接したイ
ンク塊４０の端は融解する。それから融解インクは管状
容器２２の開口５０を通り流出する。

第１図に示した融解インクの流れ１０２を起こさせるの
はこの開口５０からの流れである。

第５図にも示すように、カートリッジ２２は光源５６と
光検知器５８とに連結した開口５２と５４とを有してい
る。充分な量のインク塊が有ることによって光源５６か
らの光が遮断されて検知器５８により検知されないとき
には、その結果として検知器５８により発生される信号
は十分な量のインク４０があることを示している。しか
しながら、インク４０の量がもはや検知器５８を遮断し
得ないときは、検知器５８はインクの供給量が少ないこ
とを指示する。

利用可能な特定のホットメルトインクの１例としては米
国特許第４，３９０，３６９号に開示されている。

本発明の好ましい実施例を図示記載してきたが、他の実
施例や変形例も特許請求の範囲で詳述した本発明の真の
精神と範囲に属するということは理ＨＴ：ｅｋ＊’＞・
　　　　　　　　　　　　　　　以下全白〔発明の効果
〕 “以上の発明から明らかなように、本発明によれば、固
体状インクを用いるインク噴射装置において、噴射に必
要な液状インクが適宜自動的に供給され、人の取り扱い
は最小となり、しかも長期に亘るインク加熱を回避して
インクの劣化を阻止でき、なおかつ信頬性のあるインク
供給のなし得るインク噴射装置が提供されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例を表示したインク噴射
装置の斜視図、第２図は第１図に示された中間貯溜器の
断面図、第３図は第２図の一部の拡大断面図、第４図は
第１図〜第３図に示された本装置の制御形態を表わすブ
ロックダイヤグラム、第５図は第１図に示された固体状
インク供給機構の断面図。 １０・・・インク噴射ヘッド、　　１６・・・オリフィ
ス、１８・・・連結貯溜器、　　　　　２０・・・櫂、
２２・・・固体状インク供給器、２４・・・加熱器、３
２・・・コイルばね、　　　　　４０・・・インク塊、
１００・・・中間貯溜器、　　　　１０６・・・加熱器
、１０８・・・出口、　　１１０・：・底、　１１２・
・・弁、１２２・・・液位検知要素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、定位置で固体状のインクを貯えるインク貯蔵手段と
   、一連の複数位置に沿って少なくとも１個のインク噴射
   器とそれに連結した貯溜器とを走査させる走査手段と、
   要求あり次第前記の少なくとも１個のインク噴射器とそ
   れに連結した貯溜器とを前記定位置に関して動かす移動
   手段と、要求あり次第前記固体状インクを融解するイン
   ク融解手段とを具備したインク噴射装置を操作する方法
   であって、融解したインクをインクの中間（ｂｕｆｆｅ
   ｒ）貯溜器に充填し、次いでその融解したインクを前記
   中間貯溜器から前記の連結した貯溜器へ充填することを
   特徴としたインク噴射装置の作動方法。 ２、前記中間貯溜器を前記インク貯蔵手段に結合した定
   位置に維持し、前記連結貯溜器を前記中間貯溜器に結合
   した位置に移動させ、そして前記連結貯溜器に融解した
   インクを前記中間貯溜器から充填するステップを含んで
   なる特許請求の範囲第１項に記載のインク噴射装置の作
   動方法。 ３、前記中間貯溜器内の融解インクを液状に保持するよ
   う前記中間貯溜器を加熱するステップを含んでなる特許
   請求の範囲第１項に記載のインク噴射装置の作動方法。 ４、前記中間貯溜器内のインク液位を検知し、該検知に
   呼応して固体状インクを加熱するステップを含んでなる
   特許請求の範囲第１項に記載のインク噴射装置の作動方
   法。 ５、前記走査ヘッドの位置を検知し、該位置と前記イン
   ク液位の検知に呼応して前記連結貯溜器にインクを充填
   するステップを含んでなる特許請求の範囲第１項に記載
   のインク噴射装置の作動方法。 ６、ヘッド貯溜器と少なくとも１個のインク噴射器とを
   有する走査インク噴射ヘッドと、定位置に配設された固
   体状インクの供給手段と、要求あり次第固体状インクの
   供給手段からインクを加熱し融解させるインク融解手段
   とを具備したインク噴射装置であって、前記供給手段と
   前記ヘッド貯溜器とに結合して、融解インクを受け、次
   いで前記融解インクを前記ヘッド貯溜器に供給する中間
   貯溜器手段を具備したことを特徴とするインク噴射装置
   。 ７、前記中間貯溜器は、液状インクを液状に保持するた
   めの加熱手段を具備した特許請求の範囲第６項に記載の
   インク噴射装置。 ８、前記中間貯溜器は、インク液位検知手段を具備した
   特許請求の範囲第６項に記載のインク噴射装置。 ９、前記中間貯溜器がバルブ手段を具備した特許請求の
   範囲段６項に記載のインク噴射装置。